美國《連線(xiàn)》雜志網(wǎng)站近日報道，預計到2025年，全球人口將達到90億。人口增長(cháng)帶來(lái)的迫切需求、常規農業(yè)的經(jīng)濟現實(shí)以及技術(shù)進(jìn)步，這三大因素疊加，現在正是機器人等顛覆性技術(shù)在農業(yè)領(lǐng)域“大顯身手”之時(shí)。

全球機器人中心HowToRobot.com也在報道中指出，美國、澳大利亞、日本和歐洲國家已經(jīng)開(kāi)始采用機器人技術(shù)來(lái)應對農民在農業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域面臨的挑戰。

自動(dòng)精密播種機器人

播種是耕作的基本過(guò)程。根據傳統，農民用手撒種子；現代機械出現后，農民使用裝有追蹤器的播種機來(lái)播撒種子。雖然過(guò)程很簡(jiǎn)單，但這會(huì )導致大量種子撒在田地周?chē)焕速M。謝天謝地，自動(dòng)精密播種技術(shù)應運而生。通過(guò)將機器人技術(shù)和地理制圖技術(shù)緊密結合，精密播種系統可以將種子精確地播撒于需要的地方。

“多才多藝”采收機器人

果蔬采摘機器人

機器人能替代人類(lèi)進(jìn)行重復性勞動(dòng)，收割和采摘農作物正是重復性勞動(dòng)，機器人目前正在接管這些任務(wù)。雖然種植和收獲小麥、大麥等基本糧食可以很容易地由機器人完成，但采摘水果和蔬菜等作物，則需要更加“多才多藝”的機器人。

以色列一家公司特維夫（Tevel）可以提供采收機器人服務(wù)。有需要的農民聯(lián)系該公司，告訴他們面積和作物種類(lèi)，公司會(huì )部署一組機器人進(jìn)行采收。工作可以全天候不間斷進(jìn)行，收獲速度更快，用工更少。特維夫公司表示，這項服務(wù)目前已在以色列展開(kāi)，明年將在西班牙、美國和意大利開(kāi)展試點(diǎn)項目。

機器人自動(dòng)化過(guò)程

苗圃種植是很多人的愛(ài)好。在家里種植喜愛(ài)的作物，還能獲得日常食用的蔬菜和水果。然而，定期管理和澆水相當費時(shí)費力，這就是機器人自動(dòng)化過(guò)程發(fā)揮最大作用的地方。機器人自動(dòng)化過(guò)程負責所有苗圃種植工作，包括定期澆水和成熟時(shí)采摘蔬菜或水果等。

利用計算機視覺(jué)除草

精準除草機

雜草是農民最大的敵人，現在可以用機器人來(lái)應對這一挑戰。機器人沿作物向前移動(dòng)，通過(guò)計算機視覺(jué)來(lái)區分雜草和農作物。識別出雜草后，它會(huì )伸出“手”來(lái)，將少量除草劑直接噴灑在雜草上。這也大幅降低了化學(xué)品的使用量。

也有機器人使用激光消滅雜草，因此不需要用到化學(xué)物質(zhì)。而且，一些除草機器人能使用太陽(yáng)能電池板為其工作供電，而其他機器人則使用電池或柴油。

目前，人們已經(jīng)可以買(mǎi)到多種除草機器人。一些專(zhuān)為家庭花園而設計，這些小機器人就像家里的吸塵機器人；也有為更大的農場(chǎng)服務(wù)的大型機器人。

光探測和測距機器人收集數據

了解植物的狀態(tài)和土壤狀況與澆水一樣重要。但正常的土壤或植物分析需要很多天，因為農民必須收集樣本，再送交研究人員以獲得分析結果。但在光探測和測距（LiDAR）機器人的幫助下，這一過(guò)程得以簡(jiǎn)化。這些機器人會(huì )收集有關(guān)植物健康、生理和應激反應的數據，并利用這些數據改善植物生長(cháng)狀況。

攝影、繪圖、監測無(wú)人機

無(wú)人機對農業(yè)來(lái)說(shuō)并不新鮮。自20世紀80年代以來(lái)，無(wú)人機被用來(lái)拍攝田野的航空照片。即使在以人工智能為動(dòng)力的現代無(wú)人機首次亮相時(shí)，農業(yè)也是率先全面實(shí)施該技術(shù)的主要領(lǐng)域之一。如今，無(wú)人機被用于拍攝3D圖像、繪制地圖、進(jìn)行作物監測等。

自主農業(yè)機器人

自主農業(yè)機器人是機器人技術(shù)在農業(yè)領(lǐng)域的最新發(fā)展。這些機器人具有各種各樣的功能和非凡的技術(shù)，可以執行多種任務(wù)：人工降雨、除草、收割、監測環(huán)境并分析土壤情況。它可以處理端到端的農業(yè)過(guò)程，并用機器代替繁重的手工勞作。

機器人輔助精確灌溉

噴灑無(wú)人機

氣候變化和水資源短缺是迫在眉睫需要解決的問(wèn)題。節約用水是農業(yè)的核心，機器人輔助精確灌溉（RAPID）系統是一種針對特定植物來(lái)減少水浪費的解決方案。

比如，美國加州大學(xué)研究人員研制出一個(gè)需要最少人力投入的RAPID系統，該系統使用一臺機器來(lái)監測和調整連接到灌溉線(xiàn)的水源發(fā)射器。加州大學(xué)默塞德分校團隊則開(kāi)發(fā)了一個(gè)RAPID機器人系統來(lái)幫助葡萄酒生產(chǎn)者管理他們的水系統，并在整個(gè)葡萄園實(shí)施精確灌溉。

分揀和包裝機器人

在農場(chǎng)作業(yè)中，分揀和包裝也需要大量人工操作。因此，許多農業(yè)公司正在使用分揀和包裝機器人來(lái)快速簡(jiǎn)化任務(wù)。借助協(xié)調能力和跟蹤技術(shù)，這些機器人可以快速跟蹤包裝過(guò)程。

機器人技術(shù)革命顯然正在我們眼前發(fā)生，農業(yè)是全球最大的制造業(yè)，對機器人技術(shù)的需求巨大?！哆B線(xiàn)》雜志在報道中強調，雖然新冠疫情放慢了機器人應用的速度，但預計未來(lái)5年，全球農場(chǎng)會(huì )以超過(guò)工業(yè)市場(chǎng)的速度將機器人技術(shù)融入生產(chǎn)活動(dòng)。據全球研究公司M&M估算，到2026年，機器人開(kāi)支將從2021年的近50億美元增加到120億美元，農業(yè)機器人應用有望在未來(lái)幾年達到新高度。